РАСЧЕТЫ ШПУНТОВЫХ ОГРАЖДЕНИЙ

17.1. Расчеты шпунтовых ограждений котлованов производят на:

- устойчивость положения и прочность по материалу их элементов на стадиях разработки котлована и установки распорных креплений, полного удаления грунта и воды из котлована, а также обратной засыпки грунта и снятия креплений,

- устойчивость дна котлована против выпучивания и фильтрационного выпора - для шпунтовых ограждений, заглубленных в пески, супеси и песчаные илы, на стадии откачки воды из ограждения.

17.2. Проверка на выпучивание производится по формуле

Р_в - предельное сопротивление грунта дна котлована силам выпучивания, кПа (тс/м²), определяемое по формуле (17.2)

Р - давление столба грунтовой массы высотой h₂ и слоя воды высотой h₁ на основание ав (сила выпучивания), кПа (тс/м²) согласно Рис. 17.1. и вычисляемое по формуле (17.3).

Рис. 17.1. Расчетная схема к проверке дна котлована на выпучивание

γ_n - коэффициент надежности по назначению, принимаемый не менее 1.4;

N_c, N_q, Н_γ - опытные коэффициенты (табл. 17.2) несущей способности грунта, находящегося в пределах шпунтового ограждения, зависящие от расчетного угла внутреннего трения грунта φ;

А - расстояние от дна котлована до нижнего края шпунта, м;

В - меньшая сторона прямоугольного, сторона квадратного или радиус круглого котлована, м;

где h₁ и h₂ - высота слоя воды и слоя грунта согласно Рис. 17.1.

Расчетные значения величин φ и С определяют по материалам инженерно-геологических изысканий. В условиях гидродинамического воздействия (для случаев откачки воды из котлованов) значения φ следует уменьшать в два раза.

17.3. Фильтрационный выпор грунта котлована происходит только при откачке из него воды в песчаных грунтах, супесях и песчаных илах. Выпор начинается около шпунтового ограждения.

Проверку на фильтрационный выпор производят по формуле

γ_n - коэффициент надежности по назначению, принимаемый не менее 1.4;

А_ф - суммарная высота столба речной и грунтовой воды внутри котлована, считая от низа шпунта, м;

H - разность высот столбов речной и грунтовой воды снаружи и внутри котлована, считая от низа шпунта, м.

Глубина погружения шпунта ниже дна котлована может также определяться зависящим от нее дебетом грунтовой воды, фильтрующей через дно котлована, методика расчета которого приведена в приложении 21.

17.4. Минимальную глубину забивки шпунта (считая от дна котлована или отметки размыва) по условию обеспечения устойчивости стенок против опрокидывания определяют согласно п. 6.8.

М_u - расчетный момент опрокидывающих сил относительно оси возможного поворота (опрокидывания) стенки;

M_z - расчетный момент удерживающих сил относительно той же оси;

m - коэффициент условий работы, принимаемый по п.п. 17.9 и 17.21;

γ_n - коэффициент надежности по назначению, принимаемый равным 1.1.

Независимо от результатов расчета по любой ниже приведенной схеме глубину забивки шпунта t, считая от дна котлована, или отметки размыва следует принимать:

в случаях текучих и текучепластичных глин, суглинков, супесей, водонасыщенных илов, пылеватых и мелких песков - не менее 2 м,

В ограждениях с тампонажным слоем бетона глубина забивки должна быть не менее 1 м при любых грунтах.

17.5. Расчетные давления воды и грунта (активного и пассивного) получают умножением нормативных давлений, определяемых согласно разделу 7, на коэффициенты надежности по нагрузке, принимаемые для активного давления грунта γ_f = 1,2, а для пассивного γ_f = 0,8.

17.6. При устройстве ограждения в водопроницаемых грунтах с укладкой подводной тампонажной подушки в расчете шпунтовой стенки на стадии ее работы до бетонирования подушки учитывают гидростатическое давление, соответствующее стадии откачки воды из котлована на глубину, необходимую для постановки яруса креплений, но не менее 1,5 м.

17.7. Ограждение из шпунта, забиваемого в водонепроницаемый грунт (суглинок или глину), расположенный ниже горизонта воды, следует рассчитывать на горизонтальные нагрузки, соответствующие двум схемам:

а) принимают, что ниже поверхности водонепроницаемого грунта горизонтальное давление на шпунтовую стенку обусловлено только гидростатическим давлением воды, проникающей между стенкой и грунтом на глубину h_в;

б) не предусматривают возможности проникания воды между стенкой и водонепроницаемым грунтом и принимают, что этот грунт оказывает горизонтальное давление на стенку, будучи пригруженным сверху гидростатическим давлением, а при наличии над водонепроницаемым грунтом водопроницаемого и весом последнего, при этом вес слоя водопроницаемого грунта, расположенного ниже горизонта воды, определяют с учетом его взвешивания в воде.

В обеих схемах выше поверхности водонепроницаемого грунта учитывают горизонтальную нагрузку на стенку от гидростатического давления и, в необходимых случаях, от давления водопроницаемого грунта.

Глубину проникания воды между стенкой и водонепроницаемым грунтом (считая от его поверхности) принимают равной:

а) для ограждений, не имеющих распорных креплений (Рис. 17.2а)

где h' - глубина погружения шпунта в водонепроницаемый грунт;

б) для ограждений с одним ярусом креплений (Рис. 17.2б)

где t - глубина погружения шпунта ниже дна котлована;

в) для ограждения с несколькими ярусами креплений (Рис. 17.2в) - на 0,5 м ниже уровня грунта в котловане при установке верхнего яруса креплений, расположенного в пределах водонепроницаемого грунта.

17.8. Элементы креплений должны рассчитываться на совместное действие горизонтальной нагрузки, передаваемой шпунтовыми стенками, и вертикальной нагрузки от веса обустройств и конструкций, предусмотренных проектом. Наибольший изгибающий момент в элементе от веса обустройств и конструкций не должен быть меньше наибольшего изгибающего момента от равномерно распределенной нагрузки интенсивностью

q₁ - нагрузка, принимаемая равной 500 Па (50 кгс/м²) для верхнего яруса креплений и 250 на (25 кгс/м²) для остальных ярусов;

F - площадь котлована, приходящаяся на рассчитываемый элемент крепления, м²;

Рис. 17.2. Схемы для определения глубины проникания воды между шпунтовой стенкой и

а - при ограждениях, не имеющих распорных креплений;

б - при ограждениях с одним ярусом крепления;

в - при ограждениях с несколькими ярусами креплений

17.9. Расчеты элементов шпунтовых ограждений на прочность выполняются с применением коэффициентов

γ_n = 1.1 - для шпунтовых ограждений на местности, покрытой водой;

- коэффициентов условий работы, учитывающих возможность относительных смешений шпунтин в замках (для шпунта типа Шк или Ларсен):

m = 0.7 - в случае слабых грунтов и отсутствии обвязок, прикрепленных к шпунту;

m = 0.8 - в случае тех же грунтов и наличии обвязок, прикрепленных к шпунту;

при расчете прочности шпунтовых стенок (но не креплений) должны вводиться коэффициенты условий работы, равные:

m = 1.15 - для стенок кольцевых в плане ограждений;

m = 1.10 - для стенок длиной менее 5 м замкнутых в плане ограждений прямоугольной формы с промежуточными ярусами распорных креплений.

17.10. Расчетные сопротивления элементов шпунтовых ограждений принимаются в зависимости от материала согласно указаниям разделов 9, 10 и 11.

17.11. Расчетные геометрические характеристики стальных шпунтовых свай принимаются согласно приложению 8.

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: